00:00:06 → 00:00:10คุณสามารถปลูกกระดูกคน ภายนอกร่างกายมนุษย์ได้หรือไม่
00:00:10 → 00:00:12คำตอบในอนาคตอันใกล้อาจเป็น ได้
00:00:12 → 00:00:15แต่ก่อนที่เราจะสามารถเข้าใจ ว่ามันเป็นไปได้อย่างไร
00:00:15 → 00:00:19เราจำเป็นต้องพิจารณาว่ากระดูกเติบโต ตามธรรมชาติในร่างกายได้อย่างไร
00:00:19 → 00:00:24กระดูกส่วนใหญ่เริ่มต้นในตัวอ่อนที่เติบโต โดยเป็นกระดูกอ่อนที่อ่อนนุ่มและยืดหยุ่น
00:00:24 → 00:00:27เซลล์สร้างกระดูกทดแทนกระดูกอ่อน ด้วยโครงแร่ที่มีลักษณะเป็นฟองน้ำ
00:00:27 → 00:00:30ที่ทำจากธาตุอย่างแคลเซียมและฟอสเฟต
00:00:30 → 00:00:33โครงสร้างนี้แข็งขึ้นเป็น ออสติโอบลาส (osteoblast)
00:00:33 → 00:00:35ซึ่งเป็นเซลล์เฉพาะในการสร้างกระดูก
00:00:35 → 00:00:39มันสะสมแร่ธาตุ ทำให้กระดูกมีความแข็งแรง
00:00:39 → 00:00:41ขณะที่โครงสร้างคล้ายตาข่าย ไม่ได้ทำจากเซลล์ที่มีชีวิต
00:00:41 → 00:00:45เครือข่ายของเส้นเลือด, เส้นประสาท และเนื้อเยื่อที่มีชีวิตอื่นๆ
00:00:45 → 00:00:47เติบโตผ่านช่องทางและเส้นทางพิเศษ
00:00:47 → 00:00:49และในช่วงของการเจริญเติบโต
00:00:49 → 00:00:52กองทัพของออสติโอบาส เพิ่มความแข็งแกร่งให้กับโครงกระดูก
00:00:52 → 00:00:54ที่ปกป้องอวัยวะของเรา ทำให้เราเคลื่อนไหว
00:00:54 → 00:00:57สร้างเม็ดเลือด และอื่นๆ ได้
00:00:57 → 00:00:59แต่กระบวนการเริ่มต้น ในการสร้างเพียงอย่างเดียว
00:00:59 → 00:01:03ไม่เพียงพอที่จะทำให้กระดูกแข็งแรง และทำงานได้
00:01:03 → 00:01:04ถ้าคุณเอากระดูกที่สร้างโดยวิธีนี้
00:01:04 → 00:01:06มาติดเข้ากับกล้ามเนื้อ
00:01:06 → 00:01:09และพยายามใช้มันในการยกของหนักๆ
00:01:09 → 00:01:13กระดูกอาจจะหักเพราะความตึง
00:01:13 → 00:01:14สิ่งนี้ไม่ได้เกิดขึ้นกับพวกเราตามปกติ
00:01:14 → 00:01:17เพราะว่าเซลล์ของเรา เสริมความแข็งแรงอย่างต่อเนื่อง
00:01:17 → 00:01:19และสร้างกระดูกที่ใดก็ตามที่พวกมันถูกใช้
00:01:19 → 00:01:23หลักการที่เราเรียกมันว่า กฎของวอล์ฟ (Wolff's Law)
00:01:23 → 00:01:26อย่างไรก็ดี ส่วนประกอบของกระดูก เป็นเแหล่งที่มีอยู่อย่างจำกัด
00:01:26 → 00:01:28และกระดูกที่เสริมขึ้นใหม่
00:01:28 → 00:01:32สามารถถูกสร้างขึ้นได้ ก็ต่อเมื่อมีส่วนประกอบอยู่เพียงพอเท่านั้น
00:01:32 → 00:01:35โชคดี ที่ออสติโอบาส ผู้สร้างกระดูก
00:01:35 → 00:01:40มีฝ่ายตรงข้ามที่มีชื่อว่า ออสติโอคลาส (osteoclast) ผู้รีไซเคิล
00:01:40 → 00:01:44ออสติโอคลาสทำลายโครงแร่ที่ไม่เป็นที่ต้องการ โดยใช้กรดและเอนไซม์
00:01:44 → 00:01:48ดังนั้นออสติโอบลาส สามารถที่จะเติมส่วนประกอบได้อีก
00:01:48 → 00:01:52หนึ่งในเหตุผลที่นักบินอวกาศ ต้องออกกำลังกายสม่ำเสมอเมื่ออยู่ในวงโคจร
00:01:52 → 00:01:56ก็เพราะการขาดความตึงที่กระดูก ในภาวะไร้น้ำหนัก
00:01:56 → 00:01:58อย่างที่กล่าวไว้โดยกฎของวอล์ฟ
00:01:58 → 00:02:02นั่นทำให้ออสติโอคลาสทำงาน มากขึ้นกว่าออสติโอบลาส
00:02:02 → 00:02:06เป็นผลให้เกิดการเสียมวลกระดูก และความแข็งแรง
00:02:06 → 00:02:09เมื่อกระดูกหัก ร่างกายของคุณมีความสามารถที่น่าทึ่ง
00:02:09 → 00:02:13ในการสร้างกระดูกที่ได้รับบาดเจ็บ อย่างกับการหักนั้นไม่เคยเกิดขึ้น
00:02:13 → 00:02:16บางกรณี เช่นการกำจัดมะเร็ง
00:02:16 → 00:02:18อุบัติเหตุร้ายแรง
00:02:18 → 00:02:23และความผิดปกติทางพันธุกรรม เกินกว่า ความสามารถในการซ่อมแซมของร่างกาย
00:02:23 → 00:02:27การแก้ปัญหาในอดีตรวมถึง การเติมรูโหว่ด้วยวัสดุ
00:02:27 → 00:02:29เช่น กระดูกสัตว์
00:02:29 → 00:02:31หรือชิ้นส่วนกระดูกมนุษย์
00:02:31 → 00:02:35แต่ไม่มีวิธีการใดเหล่านี้ที่เหมาะสม เพราะพวกมันทำให้เกิดการติดเชื้อได้
00:02:35 → 00:02:37หรืออาจถูกปฏิเสธโดยระบบภูมิคุ้มกัน
00:02:37 → 00:02:41และพวกมันไม่สามารถทำหน้าที่ อย่างกระดูกที่สมบูรณ์แข็งแรงได้
00:02:41 → 00:02:46การแก้ปัญหาในอุดมคติ คือการสร้างกระดูก ที่ทำจากเซลล์กระดูกของผู้ป่วยเอง
00:02:46 → 00:02:49ที่ถูกทำให้พอดีกันกับรูปร่างของรู
00:02:49 → 00:02:53และนั่นเป็นสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์ พยายามที่จะทำในตอนนี้
00:02:53 → 00:02:55มันเป็นดังนี้
00:02:55 → 00:02:59ประการแรก หมอสกัดสเต็มเซลล์ จากเนื้อเยื่อไขมันของคนไข้
00:02:59 → 00:03:05และทำ CT สแกน เพื่อกำหนด ขนาดกว้างยาวหนาของกระดูกที่หายไปให้ชัดเจน
00:03:05 → 00:03:07จากนั้นพวกเขาทำแบบจำลองของรู ที่มีขนาดแม่นยำ
00:03:07 → 00:03:08ด้วยเครื่องพิมพ์สามมิติ
00:03:08 → 00:03:12หรือโดยการเจียรกระดูกวัวที่เอาเซลล์ออกแล้ว
00:03:12 → 00:03:14กระดูกเหล่านั้นถูกนำเซลล์ออกไปหมด
00:03:14 → 00:03:18เหลือไว้แต่โครงร่างแร่ ลักษณะคล้ายฟองน้ำ
00:03:18 → 00:03:21จากนั้นพวกเขาจะเติมสเต็มเซลล์ของผู้ป่วย ลงไปในโครงร่าง
00:03:21 → 00:03:23และนำมันใส่เข้าไปในถังชีวปฏิกรณ์
00:03:23 → 00:03:27อุปกรณ์ที่จะกระตุ้น สภาวะทั้งหมดที่พบได้ในร่างกาย
00:03:27 → 00:03:31อุณหภูมิ ความชื้น ความเป็นกรด และองค์ประกอบสารอาหาร
00:03:31 → 00:03:34ทั้งหมดนี้ต้องพอเหมาะพอดี สำหรับการเจริญของสเต็มเซลล์
00:03:34 → 00:03:36ไปเป็นออสติโอบลาส และเซลล์อื่นๆ
00:03:36 → 00:03:38รวมตัวกันในโครงแร่
00:03:38 → 00:03:41และปรับโครงสร้างมันด้วยเนื้อเยื่อมีชีวิต
00:03:41 → 00:03:43แต่มีสิ่งหนึ่งที่ขาดหายไป
00:03:43 → 00:03:45จำกฎของวอล์ฟได้หรือเปล่า
00:03:45 → 00:03:48กระดูกสังเคราะห์ต้องการ ที่จะได้รับแรงกดจริงๆ
00:03:48 → 00:03:51มิฉะนั้นมันจะอ่อนแอและเปราะ
00:03:51 → 00:03:54ฉะนั้น ถังชีวปฏิกรณ์จะปั๊มของเหลว ไปรอบๆ กระดูกอย่างต่อเนื่อง
00:03:54 → 00:03:59และความดันจะบอกออสติโอบลาส ให้เพิ่มความหนาแน่นกระดูก
00:03:59 → 00:04:02นำทุกอย่างนี้รวมกัน และภายในสามสัปดาห์
00:04:02 → 00:04:04กระดูกที่ตอนนี้มีชีวิต ก็พร้อมที่จะออกจากถังชีวปฏิกรณ์
00:04:04 → 00:04:08และปลูกถ่ายลงในร่างกายผู้ป่วย
00:04:08 → 00:04:11ในขณะที่มันยังไม่เป็นที่แน่นอน ว่าวิธีการนี้จะใช้ได้ผลกับมนุษย์
00:04:11 → 00:04:15กระดูกที่สร้างขึ้นในห้องทดลอง ได้ถูกปลูกถ่ายในหมูเป็นผลสำเร็จ
00:04:15 → 00:04:17และในสัตว์อื่นๆ ก็เช่นกัน
00:04:17 → 00:04:20และการทดลองในมนุษย์ อาจเริ่มขึ้นในปี ค.ศ. 2016